JP2009162713A

JP2009162713A - 指示計器装置

Info

Publication number: JP2009162713A
Application number: JP2008002947A
Authority: JP
Inventors: Hideki Masuda; 英樹増田
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2009-07-23
Also published as: US8365681B2; EP2239543A4; WO2009087865A1; US20100288183A1; EP2239543A1

Abstract

【課題】磁石の吸引力によって指針と指針駆動手段とを固定する指示計器装置において、前記磁石による磁気影響を低減して指針の指示精度を向上させることが可能な指示計器装置を提供する。
【解決手段】指示計器装置は、表示板２１と、表示板２１の前面側に設けられた指針２２と、表示板２１の後面側に設けられ指針２２を回動させるための指針駆動手段と、を有する。指針２２に設けられるリング状の第一の磁石２２ｃと、前記指針駆動手段に第一の磁石２２ｃと対向するように設けられる第二の磁石２３ａと、前記指針駆動手段に備えられ第二の磁石２３ａを回転させる回転駆動部材２４と、第二の磁石２３ａと回転駆動部材２４との間に設けられる磁気シールド部材２９と、を備え、第一，第二の磁石２２ｃ，２３ａの吸引力によって指針２２を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して回動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示板の指標部を指針で指示する指示計器装置に関するものである。

従来より、文字板（表示板）の指標部を指針で指示する指示計器装置がある。斯かる指示計器装置は、ステッピングモータ等（回転駆動部材）を備える指針駆動手段の回動軸に前記指針を直接固定させ、この指針駆動手段の回転駆動に連動して前記指針を回動させて前記指標部を指示するものである。

しかしながら、かかる構成においては前記回動軸を貫通させるための貫通孔を前記文字板に形成する打抜き工程が必要になり、前記文字板の製造が煩雑になるため、前記文字板を安価に製造できないという問題を有していた。特に、特許文献１に開示されるように液晶表示素子等の可変表示素子を文字板とした場合、可変表示素子のガラス基板に貫通孔を形成しなければならないため、可変表示素子の製造コストが高くなるという問題を有していた。
実開平３−４４６２４号公報特開２００３−１６１６５０号公報

この問題に対し、本願出願人は、特許文献２にて指針に第一の磁石を設け、また、指針駆動手段に第二の磁石を設けて第一，第二の磁石の磁力（吸引力）によって前記指針駆動手段の回転駆動に連動させて前記指針を回転させる指示計器装置を提案している。かかる構成によれば、表示板に貫通孔を形成する必要がなく、容易かつ安価に文字板を製造することが可能となる。

しかしながら、特許文献２にて開示されるような指示計器装置においては、前記第一，第二の磁石による磁界は、互いの対向方向以外にも前記第一，第二の磁石の周辺全体に磁力を及ぼすため、前記回転駆動部材に内蔵されるマグネットにも磁気影響を与えてしまう。そのため、この磁気影響により前記回転駆動部材の駆動精度が低下し、前記指針に指示誤差が生じて指示精度が低下するおそれがあり、指示計器装置としては更なる改善の余地があった。

本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、磁石の吸引力によって指針と指針駆動手段とを固定する指示計器装置において、前記磁石による磁気影響を低減して指針の指示精度を向上させることが可能な指示計器装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するため、表示板と、前記表示板の前面側に設けられた指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を回動させるための指針駆動手段と、を有する指示計器装置であって、前記指針に設けられる第一の磁石と、前記指針駆動手段に前記第一の磁石と対向するように設けられる第二の磁石と、前記指針駆動手段に備えられ前記第二の磁石を回転させる回転駆動部材と、前記第二の磁石と前記回転駆動部材との間に設けられる磁気シールド部材と、を備え、前記第一，第二の磁石の吸引力によって前記指針を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して回動させることを特徴とする。

また、前記磁気シールド部材は、前記第二の磁石とともに回転するように設けられてなることを特徴とする。

また、前記回転駆動部材が配設される回路基板を備え、前記磁気シールド部材は前記回路基板上に設けられてなることを特徴とする。

また、前記磁気シールド部材は、前記第二の磁石の投影面積よりも大きく形成されてなることを特徴とする。

また、前記表示板は、前記指針に指示される可変表示部を備える可変表示素子を有してなることを特徴とする。

また、前記指針を回動可能に支持する支持部材を設けたことを特徴とする。

また、前記表示板は、前記支持部材が配設される透光性基板を有してなることを特徴とする。

本発明は、磁石の吸引力によって指針と指針駆動手段とを固定する指示計器装置に関するものであり、前記磁石による磁気影響を低減して指針の指示精度を向上させることが可能となるものである。

以下、添付の図面に基いて本発明を車両用コンビネーションメータに応用した一実施形態を説明する。

図１において、１はハウジングである。ハウジング１は、見返し部材及びケース体を有し、３個の指示計器、即ち、速度計２，燃料計３及び水温計４を収納するものである。速度計２は、燃料計３及び水温計４よりも大きく、燃料計３と水温計４の間に配置されている。速度計２は、表示板２１及び指針２２を有している。また、燃料計３及び水温計４は、文字板３１，４１及び指針３２，４２を夫々有している。文字板３１，４１は、透光性樹脂（例えばポリカーボネート）からなる基板に指標部３ａ，４ａを除いて遮光部を印刷形成したものである。指針３２，４２はステッピングモータ（図示しない）により回動され、文字板３１，４１の指標部３ａ，４ａを指示する。

図２は要部拡大断面図である。速度計２は、表示板２１，指針２２，軸受け部２３及びステッピングモータ（回転駆動部材）２４を有している。また、２５は回路基板であり、この回路基板２５にステッピングモータ２４が搭載されている。

表示板２１は、透光性基板２１ａと、液晶表示素子（可変表示素子）２１ｂとからなるものである。

透光性基板２１ａは、透光性樹脂（例えばアクリル、ポリカーボネート）からなり、指針２２を回動可能に保持するための後述する支持部材が配設されるものである。

液晶表示素子２１ｂは、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの両面に偏光板を貼り合わせたものであって、例えばドットマトリクス型の液晶表示素子である。液晶表示素子２１ｂは、その表示内容を変更可能であって、少なくとも指標部２ａ及び文字部２ｂを表示可能なものである。

指針２２は、指針本体２２ａと、指針キャップ２２ｂと、第一の磁石２２ｃと、第一のヨーク２２ｄと、を有し、液晶表示素子２２ａにて表示される指標部２ａを指示するものである。

指針本体２２ａは、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、回転中心部には指針キャップ２２ｂが嵌め込まれている。また、指針本体２２ａの回転中心部には、第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄを嵌入させる凹部が設けられている。また、指針本体２２ａは、透光性基板２１ａ上に配置されるＬＥＤ（照明手段）２６からの照明光を受光して指針本体２２ａを光輝させるための受光部２２ｅを有する。受光部２２ｅはリング状の第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄの空洞部に位置するように形成される。

指針キャップ２２ｂは、例えばＡＢＳ樹脂等の非透光性樹脂を略筒状に形成してなるものである。指針キャップ２２ｂは、その内部に第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄを圧入保持するものである。なお、第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄの保持方法は異なるものであってもよく、指針キャップ２２ｂの周縁部に突起を設け、第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄで前記突起を変形させて保持する方法や、指針キャップ２２ｂの周縁部に第一の磁石２２ｃ及び第一のヨーク２２ｄを係止するフック（係止手段）を形成する方法であってもよい。また、指針キャップ２２ｂの中央部には、指針２２を回動可能に支持する略円柱形の主軸２７を挿入する挿入部２２ｆが設けられている。２８は主軸受け部であり、この主軸受け部２８は透光性基板２０に形成される凹部に配設され、主軸２７を固定するものである。本実施形態においては、この主軸２７と主軸受け部２８とで指針２２を回動可能に支持する支持部材が構成されている。

第一の磁石２２ｃは、リング状に形成され、図３に示すようにＳ極及びＮ極が交互に複数着磁されてなるものである。なお、本実施形態においては４極が着磁されている。第一の磁石２２ｃは、後述する第二の磁石２３ａと互いに吸引し合うものである。

第一のヨーク２２ｄは、第一の磁石２２ｃの第二の磁石２３ａと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第一のヨーク２２ｄは、第一の磁石２２ｃの前記非対向面側からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。

軸受け部２３は、第二の磁石２３ａと第二のヨーク２３ｂとを有し、ステッピングモータ２４の回動軸２４ａと嵌合されるものである。本実施形態における指針駆動手段は、軸受け部２３とステッピングモータ２４とからなるものである。

第二の磁石２３ａは、第一の磁石２２ｃと対になるように第一の磁石２２ｃに表示板２１を介して対向する位置に配置され、ステッピングモータ２４の回転駆動によって回転するものである。なお、図示しないが、第二の磁石２３ａも第一の磁石と同様にＳ極及びＮ極が交互に複数着磁されてなるものである。第二の磁石２３ａを設ける方法としては、軸受け部２３をプラスティックマグネットで形成し、第一の磁石２２ｃとの対向個所を着磁して形成する方法であってもよいし、また、軸受け部２３とは別部材で第二の磁石２３ａを設けインサート成形あるいはアウトサート成形によって一体的に形成する方法であってもよい。

第二のヨーク２３ｂは、第二の磁石２３ａの第一の磁石２２ｃと対向しない面（非対向面）側に設けられるものである。第二のヨーク２３ｂは、第二の磁石２３ａの前記非対向面からの漏れ磁束を抑制し、磁気効率を向上させる磁気回路を構成する。

また、回路基板２５には、第二の磁石２３ａとステッピングモータ２４との間に位置するように磁気シールド部材２９が配置されている。本実施形態においては、ステッピングモータ２４が回路基板２５の裏面に配置され、磁気シールド部材２９が回路基板２５の表面に配置されている。なお、回路基板２５及び磁気シールド部材２９には孔部が設けられ、回動軸２４ａがこれらの孔部を介して回路基板２５の表面側から突出している。磁気シールド部材２９は、軟磁性材料（例えば鉄，ケイ素鋼板あるいはパーマロイ等）からなる。また、磁気シールド部材２９は、第二の磁石２３ａの投影面積よりも大きくなるように形成されている。

本実施形態は、指針２２に第一の磁石２２ｃを設け、表示板２１を介して第一の磁石２２ｃに対向するように第二の磁石２３ａをステッピングモータ２４の回動軸２４ａに固定される軸受け部２３に設けたことにより、ステッピングモータ２４の回転駆動によって第二の磁石２３ａを回転させると第一の磁石２２ｃと第二の磁石２３ａとを磁力によって引きつけ合うことでステッピングモータ２４の回転駆動に連動して指針２２を回動させることができる。従って、従来の指針をステッピングモータに直接固定する方法のように表示板２１の液晶表示素子２１ｂに貫通孔を形成する必要がなく、表示板２１を比較的安価に製造することができる。

さらに、第二の磁石２３ａと回転駆動部材であるステッピングモータ２４との間に磁気シールド部材２９を配置することによって、第一，第二の磁石２２ｃ，２３ａの磁界を遮断し、磁気影響がステッピングモータ２４に及ぶことを低減できるため第一，第二の磁石２２ｃ，２３ａをステッピングモータ２４に近接して配置する場合であっても指針の指示精度を向上させることが可能となる。また、磁気シールド部材２９を第二の磁石２３ａの投影面積よりも大きくなるように形成すると、磁気シールド部材２９の外周からの漏れ磁束を低減して磁気遮断効果を大きくすることができ、さらに好適である。

また、表示板２１に透光性基板２１ａを備え、透光性基板２１ａに指針２２を回動可能に支持する支持部材を配設することによって、液晶表示素子２１ｂに対して指針２２を支持するための加工を行う必要がなくなり、容易に指針２２を配設可能であるとともに液晶表示素子２１ｂをさらに安価に製造することが可能となる。

なお、第一，第二の磁石２２ｃ，２３ａは永久磁石であったが、例えば第二の磁石２３ａは電磁石であっても良い。また、可変表示素子としては、液晶表示素子２１ｂのほかに有機ＥＬ素子であってもよく、またドットマトリクス型のほかにセグメント型であっても良い。また、表示板としては、例えば透光性樹脂に遮光部を印刷形成して指針２２にて指示する固定表示部を形成した固定表示素子を有するものであってもよい。また、指針２２を照明する照明手段としては、ＬＥＤ２６に限定されるものではなく例えば表示板２１に有機ＥＬ素子を適用し、この有機ＥＬ素子からの光を受光部２２ｅに向けて発する構成であってもよい。また、指針駆動手段としてステッピングモータ２４を備えるものであったが、ステッピングモータ２４に代えて、例えば、交差コイル型ムーブメントを用いることができることは言うまでもない。

また、図４は、本発明の他の実施形態を示すものである。前述の実施形態との相違点は、磁気シールド部材３０を回路基板２５ではなく、軸受け部２３に配設する点である。本実施形態においては、磁気シール部材３０は磁気効率を向上させる第二のヨークを兼ねており、第二の磁石２３ａとともに回転する。かかる構成によっても本発明の効果を十分に得ることができる。

本発明の実施形態を示す正面図。同上実施形態を示す要部拡大断面図。同上実施形態に適用される第一の磁石を示す図。本発明の他の実施形態を示す要部拡大断面図。

符号の説明

２１表示板
２１ａ透光性基板
２１ｂ液晶表示素子（可変表示素子）
２２指針
２２ａ指針本体
２２ｂ指針キャップ
２２ｃ第一の磁石
２２ｄ第一のヨーク
２２ｅ受光部
２２ｆ主軸受け部
２３軸受け部
２３ａ第二の磁石
２３ｂ第二のヨーク
２４ステッピングモータ
２５回路基板
２６ＬＥＤ（照明手段）
２７主軸
２８主軸受け部
２９，３０磁気シールド部材

Claims

表示板と、前記表示板の前面側に設けられた指針と、前記表示板の後面側に設けられ前記指針を回動させるための指針駆動手段と、を有する指示計器装置であって、前記指針に設けられる第一の磁石と、前記指針駆動手段に前記第一の磁石と対向するように設けられる第二の磁石と、前記指針駆動手段に備えられ前記第二の磁石を回転させる回転駆動部材と、前記第二の磁石と前記回転駆動部材との間に設けられる磁気シールド部材と、を備え、前記第一，第二の磁石の吸引力によって前記指針を前記指針駆動手段の回転駆動に連動して回動させることを特徴とする指示計器装置。
前記磁気シールド部材は、前記第二の磁石とともに回転するように設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の指示器計器装置。
前記回転駆動部材が配設される回路基板を備え、前記磁気シールド部材は前記回路基板上に設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の指示器計器装置。
前記磁気シールド部材は、前記第二の磁石の投影面積よりも大きく形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
前記表示板は、前記指針に指示される可変表示部を備える可変表示素子を有してなることを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
前記指針を回動可能に支持する支持部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の指示計器装置。
前記表示板は、前記支持部材が配設される透光性基板を有してなることを特徴とする請求項６に記載の指示計器装置。